淺析化工工業(yè)廠房暖通設(shè)計

竇鑫祿

（中昊（大連）化工研究設(shè)計院有限公司）

淺析化工工業(yè)廠房暖通設(shè)計

竇鑫祿

（中昊（大連）化工研究設(shè)計院有限公司）

化工工業(yè)廠房暖通設(shè)計對于生產(chǎn)企業(yè)的精進效益以及廠房內(nèi)的生產(chǎn)工作起到重要的影響，本文從化工廠房采暖設(shè)計以及通風(fēng)設(shè)計進行了詳細(xì)的分析。

化工工業(yè)廠房 暖通設(shè)計 具體方法

0 引言

隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展，以及國家對工業(yè)的大力支持，工廠廠房的質(zhì)量也隨之增加。在暖通設(shè)計中，采暖的形式多種多樣，有散熱器采暖；輻射采暖；暖風(fēng)采暖等等。工業(yè)廠房通風(fēng)要滿足節(jié)能、環(huán)保、健康的要求。廠房的內(nèi)部跨度較大，凈空較高，比較容易做自然通風(fēng)的設(shè)計，自然通風(fēng)是滿足健康需求的、最節(jié)能的方案。一般大空間的車間，均采用自然通風(fēng)或機械輔助通風(fēng)的設(shè)計。

一、化工廠房采暖設(shè)計

1.散熱器采暖形式

散熱器的功能是將供暖系統(tǒng)的熱媒(蒸汽或熱水)所攜帶的熱量，通過散熱器壁面?zhèn)鹘o房間。主要同時以對流和輻射兩種傳熱方式(對流傳熱量大于輻射傳熱量)向房間傳熱。散熱器系統(tǒng)是使用最久，被認(rèn)為最可靠的采暖形式。目前仍被廣泛的使用。對于高大廠房，其熱負(fù)荷是巨大的，但是可布置的外墻卻是有限的，設(shè)計中有可能產(chǎn)生外墻布滿散熱器也達不到室內(nèi)設(shè)計溫度的情況。所以這就要求在設(shè)計中選擇高散熱量的散熱器。散熱器有鑄鐵散熱器、鋼制散熱器、雙金屬散熱器等。設(shè)計中，為了達到采暖效果，散熱器除了布置在外墻位置，還應(yīng)該盡可能的布置在廠房柱的位置，由于一般廠房柱的寬度有限，所以宜選用寬度窄，散熱量大，組裝方便的散熱器。

2.輻射采暖系統(tǒng)

輻射采暖是依靠供暖設(shè)備表面對外發(fā)射的熱射線傳遞熱能的采暖方式。熱輻射的特是:

傳遞速度快,以直線傳播,可以被反射,能被固體吸收并使其溫度升高,但通過空氣時,不能明顯地提高空氣的溫度。輻射采暖按照供暖設(shè)備表面溫度可分為低溫(≤80℃)、中溫(80℃～200℃)、高溫(≥500℃)輻射采暖。

1）中溫輻射采暖系統(tǒng)。

中溫輻射采暖系統(tǒng)通常是指采用鋼制輻射板作為散熱設(shè)備的輻射供暖系統(tǒng)。根據(jù)輻射板長度的不同，有塊狀輻射板和帶狀輻射板兩種型式。根據(jù)輻射板背面是否保溫，分為單、雙面輻射板。鋼制輻射板可以布置在廠房頂部，熱量向下輻射；也可以傾斜安裝在墻上或柱間，熱量傾斜向下方輻射；或者將單面板垂直安裝在墻上單面輻射，將雙面板垂直安裝在柱間兩面輻射。鋼制輻射板采暖系統(tǒng)跟散熱器采暖系統(tǒng)比較，可以節(jié)省大量金屬，減少投資，節(jié)約能源。輻射板安裝的高度不宜過低，過低會使人有燒烤的不舒適感。

2）高溫輻射采暖系統(tǒng)

高溫輻射采暖系統(tǒng)有很多形式，工程中主要應(yīng)用的是燃?xì)饧t外線輻射采暖系統(tǒng)。燃?xì)饧t外線輻射采暖是利用可燃?xì)怏w(天然氣、液化石油氣、煤氣等)通過特殊的燃燒裝置(發(fā)生器)產(chǎn)生出紅外線進行輻射供暖。具有發(fā)熱量大，熱效率高，節(jié)能環(huán)保，安裝方便等特點?？梢杂行У谋ＷC高大廠房內(nèi)工作區(qū)域的采暖溫度。不過，這種采暖系統(tǒng)形式往往受到氣源的限制而不能采用。由于燃?xì)饧t外線輻射采暖系統(tǒng)需要使用可燃?xì)怏w，且系統(tǒng)運行時，發(fā)生器的表面溫度很高，所以必須特別注意其安全性及設(shè)備的可靠性。

二、化工廠房通風(fēng)設(shè)計

1.有組織自然通風(fēng)設(shè)計中的問題及改進措施

（1）合理設(shè)計進、排氣口面積。

但由于風(fēng)壓作用受自然條件限制，具有多變性，無風(fēng)時即無風(fēng)壓作用，因此不宜作為廠房自然通風(fēng)的動力考慮。在廠房自然通風(fēng)設(shè)計中，必須合理協(xié)調(diào)進、排氣口面積，力求進氣口面積不小于排氣口面積，這應(yīng)該是提高自然通風(fēng)效果的極為重要和有效的技術(shù)措施。

（2）盡量避免進氣短流問題。所謂進氣短流，系指由進氣口進入廠房內(nèi)的新鮮空氣，在未進入作業(yè)區(qū)范圍之前，就已經(jīng)被加熱而上升至天窗排氣口排出室外的現(xiàn)象。顯而易見，這樣的進氣，沒有起到提高作業(yè)區(qū)空氣質(zhì)量和改善作業(yè)區(qū)熱環(huán)境的作用。因此，為提高廠房自然通風(fēng)效果，應(yīng)盡量避免這種進氣短流的現(xiàn)象。

（3）必須注意解決通風(fēng)天窗的飄雨問題。

目前一般常用的是矩形通風(fēng)天窗。在以往的設(shè)計中，矩形通風(fēng)天窗或在天窗垂直口設(shè)擋雨板，或在天窗水平口設(shè)擋雨片，其中在水平口設(shè)擋雨片的做法，無論通風(fēng)效果或防飄雨效果，所以在工業(yè)廠房中應(yīng)用比較廣泛。

2.機械通風(fēng)設(shè)計中的問題及改進措施

（1）機械通風(fēng)的特點。自然通風(fēng)缺點是風(fēng)壓動力小,受室內(nèi)外條件影響大,而機械通風(fēng)雖

然耗能大,但優(yōu)點是可以人為地調(diào)控室內(nèi)環(huán)境。因此,對于某些有特殊要求的廠房,則必須采用機械通風(fēng)的方式,對進入及排出的空氣進行處理,以保證車間作業(yè)環(huán)境的正常和減少對室外環(huán)境的影響。機械通風(fēng)設(shè)計主要的根據(jù)是室內(nèi)外的空氣參數(shù)、工藝要求、環(huán)保要求以及業(yè)主的具體要求等。下面以筆者所接觸的汽車廠房等工業(yè)用廠房暖通設(shè)計經(jīng)驗來總結(jié)闡述。

（2）廠房機械通風(fēng)設(shè)置時考慮的因素。多數(shù)廠房由于存在使用功能不同，占地面積、柱間跨度及廠房高度比較大，廠房內(nèi)部工藝設(shè)備及平臺分布復(fù)雜，采光窗及工業(yè)門窗數(shù)量較多，廠房以后的擴建及改建等等情況，機械通風(fēng)設(shè)計時需要綜合考慮各種因素，合理設(shè)置通風(fēng)。目前一般廠房優(yōu)先考慮自然通風(fēng)，在自然通風(fēng)不能滿足要求的情況下設(shè)置機械通風(fēng)，對于工藝設(shè)備及管道復(fù)雜的單層廠房，普遍采用設(shè)屋頂式排風(fēng)機排風(fēng)，側(cè)墻開進風(fēng)百葉自然進風(fēng)或者設(shè)屋頂進風(fēng)機進風(fēng)。對于多層廠房，可設(shè)置墻裝或吊裝風(fēng)機送排風(fēng)。如果設(shè)置側(cè)墻開進風(fēng)百葉，需要合理設(shè)置進風(fēng)百葉的高度，以防止外部灰塵通過百葉進入廠房內(nèi)部，尤其對于設(shè)置于沿海一帶臺風(fēng)常見區(qū)域的廠房，雨水也有可能通過進風(fēng)百葉進入廠房內(nèi)部，因此進風(fēng)百葉需作防雨防塵等措施。廠房內(nèi)的工藝設(shè)備及管道很多，加上建筑給排水管道及電氣的橋架，往往是管路錯綜復(fù)雜，而通風(fēng)管道尺寸較大，管路占用空間大，因此通風(fēng)機設(shè)置通風(fēng)管道一般較短，避免管道之間過多的干涉問題。通風(fēng)設(shè)計時應(yīng)根據(jù)廠房的使用功能不同合理設(shè)置通風(fēng)換氣次數(shù)，對于門窗較多且常處于開啟狀態(tài)的廠房，需要校核門窗的漏風(fēng)量對于通風(fēng)的影響。同時對于不同用途的廠房，廠房內(nèi)的正負(fù)壓要求也不同，尤其是對于某些大型工廠，不同用途廠房往往相鄰設(shè)置，設(shè)計通風(fēng)時需要考慮相鄰廠房通風(fēng)換氣的相互影響。另外，設(shè)置時需要考慮此處位置的通風(fēng)，可局部設(shè)置風(fēng)管加強通風(fēng)死角的空氣流動。

(3)機械通風(fēng)與防排煙、除塵及空調(diào)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。廠房的防煙分區(qū)往往是通過土建的梁來劃分，考慮通風(fēng)防排煙管道尺寸較大，占用空間較多，如果分開設(shè)置會占用較多的空間，因此一般采用通風(fēng)兼防排煙系統(tǒng)，但廠房常常是一套系統(tǒng)帶多個防煙分區(qū)，這樣的通風(fēng)兼防排煙系統(tǒng)會對電氣控制提出更高的要求，控制方面較難掌握。對于未設(shè)置機房的通風(fēng)兼排煙風(fēng)機除了在選用風(fēng)機時提出耐高溫的要求，按照規(guī)范要求，對風(fēng)機需要作防火防煙的防護措施。對于車間內(nèi)部有潔凈要求或者產(chǎn)生有害氣體超標(biāo)的部分，根據(jù)國家相關(guān)部門對室內(nèi)外環(huán)境污染的相關(guān)規(guī)范規(guī)定，往往做除塵凈化設(shè)計，一般做全新風(fēng)送風(fēng)，回風(fēng)經(jīng)過處理后排至室外，此時除塵的風(fēng)量需要和通風(fēng)風(fēng)量聯(lián)合考慮，合理設(shè)置送排風(fēng)量及送排風(fēng)口，盡量減少有害物對室內(nèi)的污染，保證有潔凈要求的空間通風(fēng)達到作業(yè)要求的標(biāo)準(zhǔn)。

三、結(jié)語

化工工業(yè)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的一部分，近年來在快速度的發(fā)展。化工工藝的暖通設(shè)計對于化工生產(chǎn)有著重要影響，廠房內(nèi)人員較多，熱量囤積，通過本文的分析，要不斷的去完善化工廠房暖通設(shè)計，促進生產(chǎn)順利有序進行。

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1007-6344（2015）02-0165-01